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暗挖方案
地铁九号线工程6标段
东钓鱼台站1、4号出入口及疏散通道暗挖工程施工方案
编制人:
审核人:
审批人:
北京城建亚泰建设工程有限公司
地铁九号线东钓鱼台站项目经理部
2010年09月27日
目录
第1章编制依据1
1.1业主提供文件1
1.2主要应用规范、规程、标准1
1.3主要应用法规1
1.4编制目的及范围2
1.4.1编制范围2
1.4.2编制目的2
第2章工程概况3
2.1工程位置及周边地理3
2.2工程地质及水文条件5
2.2.1地质概况5
2.2.2水文地质概况5
2.3工程设计概况7
2.3.11号出入口设计概况7
2.3.24号出入口设计概况7
2.3.3疏散通道设计概况7
2.4地下管线概况17
2.5工程重难点、风险源分析及对策18
2.5.1暗挖施工重难点18
2.5.2暗挖施工一级风险源18
2.5.3施工对策18
第3章施工部署19
3.1项目部组织机构19
3.2施工范围19
3.3施工步序划分19
3.4施工进度计划21
3.4.1暗挖1号出入口通道21
3.4.2暗挖4号出入口通道21
3.4.3暗挖疏散通道21
3.5施工现场部署21
3.5.1现场平面布置21
3.5.2施工临水、临电平面布置21
第4章施工准备24
4.1技术准备24
4.2劳动力计划24
4.3设备准备24
4.4材料准备25
第5章施工工艺26
5.1施工工序26
5.1.1初衬施工工艺26
5.1.2二衬施工工艺26
5.2初衬施工26
5.2.1超前小导管26
5.2.2马头门施工27
5.2.3CRD工法、CD工法和台阶法施工29
5.2.4格栅拱架施工33
5.2.5挂网喷砼施工34
5.3二衬施工35
5.3.1二衬施工工序35
5.3.2钢筋工程37
5.3.3模板工程40
5.3.4混凝土工程46
5.4背后回填注浆48
5.5监控量测49
5.5.1监测目的49
5.5.2监控量测设计50
5.5.3监控量测控制标准54
第6章管线保护56
6.1管线保护措施56
6.1.1设计保护方案56
6.1.2拟定保护措施56
第7章施工质量保证措施57
7.1施工质量保证体系57
7.2管理保证措施58
7.3技术保证措施59
7.4主要工序质量保证措施60
7.4.1钢筋工程质量保证措施60
7.4.2混凝土工程质量保证措施61
7.4.3预留孔、预埋件保证措施62
7.4.4成品保护保证措施63
7.4.5检验、试验保证措施63
7.5质量验收标准64
7.5.1地层超前支护及加固64
7.5.2土方开挖64
7.5.3初期支护65
7.5.4二次衬砌67
第8章安全保证措施68
8.1安全管理体系68
8.2一般性安全管理措施69
8.3喷射混凝土作业安全注意事项70
8.4格栅安装安全注意事项70
8.5焊接施工操作安全注意事项71
8.6混凝土浇注施工安全注意事项72
8.7土方开挖安全措施72
第9章文明施工及环保措施74
9.1文明施工管理体系74
9.2现场文明施工措施74
9.3环境保护管理措施75
9.3.1环境保护工作内容75
9.3.2对影响环境保护几个主要因素的控制措施76
第10章应急预案79
10.1施工风险分析79
10.2施工风险对策79
10.3应急预案80
10.3.1突发事件处理原则80
10.3.2应急领导小组80
10.3.3应急响应81
10.3.4应急抢险物资81
10.3.5善后处理82
10.3.6地下管线保护措施83
10.3.7路面沉陷应急预案83
10.3.8隧道内坍塌、冒顶应急预案84
10.3.9隧道内涌砂、涌水应急预案84
10.3.10上水管线开裂应急预案85
10.3.11污水管开裂应急预案86
10.3.12燃气管泄漏应急预案87
10.3.13市政设施产权单位联系方式87
第1章编制依据
1.1业主提供文件
序号
文件名称
日期
1
北京地铁9号线工程车站工程设计图
2008年04月
2
北京地铁9号线东钓鱼台站
1号、4号出入口及疏散通道施工图
2010年08月
1.2主要应用规范、规程、标准
序号
规范、规程、标准名称
编号
1
地下铁道、轻轨交通工程测量规范
GB50308-1999
2
地下铁道工程施工及验收规范
GB50299-1999
3
锚杆喷射混凝土支护技术规范
GB50086-2001
4
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2002
5
钢筋焊接及验收规程
JGJ18-2003
6
钢筋机械连接通用技术规程
JGJ107-2003
7
混凝土结构工程施工质量验收规程
DBJ01-82-2005
8
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50300-2001
9
建筑工程质量检验评定标准
GB50210-2001
10
建筑地基基础设计规范
GB50007-2002
11
建筑基坑工程技术规范
YB9258-97
12
地铁工程监控量测技术规程
DB11/490-2007
13
北京市轨道交通工程建设《安全风险技术管理体系》
14
市政基础设施工程资料管理规程
DBJ01-71-2003
1.3主要应用法规
序号
法规名称
法规编号
1
《中华人民共和国建筑法》
1997年主席第91号令
2
《建设工程质量管理条例》
国务院279号令
3
《中华人民共和国产品质量法》
4
《中华人民共和国计量法》
5
《中华人民共和国环境保护法》
6
《中华人民共和国安全生产法》
7
《城市市容和环境卫生管理条例》
1.4编制目的及范围
1.4.1编制范围
本方案编制内容主要包括暗挖1号、4号出入通道及疏散通道土方开挖、喷射混凝土施工、超前小导管施工、钢格栅的架设、二衬结构施工。
1.4.2编制目的
为了保证暗挖施工过程中周围环境的安全、路面交通的通畅以及洞内土体的稳定,有效的控制地面沉降,保护通道上方的管线尤为重要,特制定此方案。
第2章工程概况
2.1工程位置及周边地理
东钓鱼台站是北京地铁9号线工程第十一座车站,与规划地铁3号线换乘。
车站位于首都体育馆南路与阜成路丁字路口,沿首体南路跨丁字路口南北向布置,与规划地铁3号线车站呈“十”字型“岛—岛”换乘,3号线车站在上,9号线车站在下。
车站共设四个出入口、两个风道及一个疏散通道。
车站1号出入通道位于车站西侧,出入口明挖部分与城管监察大队办公楼结合,暗挖段下穿首都体育馆南路,暗挖段长度为17m,覆土深度约为4m。
车站4号出入通道位于车站东侧,出入口明挖部分与住总三公司办公楼结合,暗挖段下穿首都体育馆南路,暗挖段长度为28.07m,覆土深度约为5.88m。
车站疏散通道位于车站西侧,出入口明挖部分与城管监察大队办公楼结合,暗挖段下穿首都体育馆南路,暗挖段长度为17m,覆土深度约为5.2m。
首都体育馆南路经交通导改后,东侧三车道共宽10.5m,西侧四车道共宽12m,交通流量大,车道两侧为非机动车道和人行道。
如图2-1、2-2所示。
图2-1东钓鱼台站平面位置图
首体南路机动车道
首体南路机动车道
图2-2出入口及疏散通道位置平面图
2.2工程地质及水文条件
2.2.1地质概况
本工程地质土层主要分为三大层:
①人工堆积层,②第四纪沉积层,③第三纪岩层。
1号、4号出入口及疏散通道结构主要位于细砂、粉砂、粉质粘土、粉土层中。
其中顶板和隧道腰部位于粉土层,底板主要位于卵石、圆砾层中。
2.2.2水文地质概况
本工程地下水特征,主要的地下水为潜水,地下水位标高为39.74m~40.26m,出入口及疏散通道开挖地层可能存在管线渗漏水和空洞滞水,细砂、粉砂层在富水情况下极易发生流砂、坍塌等现象,自稳性差。
如图2-1、2-2、2-3所示。
图2-31号出入口地质剖面图
图2-44号出入口地质剖面图
图2-5疏散通道地质剖面图
2.3工程设计概况
2.3.11号出入口设计概况
车站1号出入口暗挖段长度为17m,暗挖结构形式为直墙割圆拱形结构,共有3个断面(3个部位),如图2-6、图2-7、图2-8所示,分别为1-1断面,2-2断面,3-3断面,开挖断面尺寸分别为6.0m(宽)×6.07m(高)、6.0m(宽)×5.15m(高)、7.6m(宽)×7.12m(高)。
初衬结构厚度为300mm,混凝土等级为C20,二衬结构顶板及墙体厚度为450mm、底板厚度为450~700mm,混凝土等级为C40P10防水混凝土。
2.3.24号出入口设计概况
车站4号出入口暗挖段长度为28.07m,暗挖结构形式为直墙割圆拱形结构,有7个断面(7个部位),平面图如图2-9、图2-10、图2-11所示,分别为1-1断面,2-2断面,3-3断面,4-4断面,5-5断面,6-6断面,7-7断面,开挖断面尺寸分别为6.0m(宽)×6.07m(高)、6.0m(宽)×5.22m(高)、6.0m(宽)×5.05m(高)、7.15m(宽)×5.15m(高)、7.6m(宽)×7.12m(高)、6.0m(宽)×5.05~5.22m(高)、6.0m(宽)×5.15m(高)。
初衬结构厚度为300mm,混凝土等级为C20,二衬结构顶板及墙体厚度为450mm、底板厚度为450~700mm,混凝土等级为C40P10防水混凝土。
2.3.3疏散通道设计概况
疏散通道暗挖段长度为17m。
暗挖结构形式为直墙割圆拱形结构,共有3个断面(3个部位),平面图如图2-12、图2-13、图2-14所示,分别为1-1断面,2-2断面,3-3断面,开挖断面尺寸分别为3.1m(宽)×5.52m(高)、2.9m(宽)×4.47m(高)、3.9m(宽)×5.17m(高)。
初衬结构厚度为250mm,混凝土等级为C20,二衬结构厚度为300~400mm,混凝土等级为C40P10防水混凝土。
图2-61号出入通道平剖图
图2-71号出入口通道纵剖图
图2-81号出入口通道断面图
图2-94号出入通道平剖图
图2-104号出入口通道纵剖图
图2-114号出入口通道断面图
图2-12疏散通道平剖图
图2-13疏散通道纵剖图
图2-14疏散通道断面图
2.4地下管线概况
1号出入口通道和疏散通道位置上方存在的地下管线主要是φ400给水管、两根φ500热力管线;4号出入口通道位置上方存在的地下管线主要是φ1600雨水管、φ700污水管及φ500燃气管。
如图2-7、2-10、2-13所示。
根据设计资料及现场管线调查资料,得出管线的位置与各通道结构的位置关系,如表2-1、表2-2、表2-3所示。
表2-1主要管线与1号出入口通道结构关系
管线名称
尺寸
材质
管底埋深(m)
与通道结构距离(m)
给水
Φ400
铸铁
3m
0.9m
热力
Φ500(2根)
铸铁
2m
1.354m
电信
80×40
混凝土
1.84m
1.614m
电力
Φ80
C-PVC
0.81m
3.66m
表2-2主要管线与4号出入口通道结构关系
管线名称
尺寸
材质
管底埋深(m)
与通道结构距离(m)
污水管
Φ700
混凝土
6.5m
0.45m
雨水
Φ1600
混凝土
3.5m
1.28m
燃气
Φ500
钢管
2.5m
2.71m
电力
110×50
C-PVC
1.038m
4.702m
电力
Φ80
C-PVC
0.494m
5.787m
通信
34×23
混凝土
1.461m
4.865m
表2-3主要管线与疏散通道结构关系
管线名称
尺寸
材质
管底埋深(m)
与通道结构距离(m)
给水
Φ400
铸铁
2.5m
2.046m
热力
Φ500(2根)
铸铁
2m
3.096m
通信
90×40
混凝土
1.197m
4.573m
电力
Φ80
C-PVC
0.96m
4.586m
电力
Φ80
C-PVC
0.88m
4.474m
电信
90×40
混凝土
1.795m
2.714m
2.5工程重难点、风险源分析及对策
根据1号、4号出入口及疏散通道的设计概况、地理环境介绍以及开挖断面的地质条件和水文条件了解,本方案对暗挖通道施工重难点进行分析并制定相应的对策。
2.5.1暗挖施工重难点
2.5.1.1地下水影响
暗挖通道地质条件与通道地质条件基本相似,根据东钓鱼台站开挖面对地下水的分析,除4号出入口底板位于地下潜水层外,1号出入口及疏散通道均位于地下潜水层以上。
但由于暗挖地段内市政管线较多,特别是雨污水、自来水管的存在,地层中极有可能存在残留滞水易使拱顶砂层在开挖的过程中造成坍塌,使路面沉陷,管线破坏。
2.5.1.2地面沉降影响
通道暗挖施工过程中,对上部土体产生扰动,引起路面的沉降,有效的控制路面沉降才能维持首都体育馆南路的交通通畅。
2.5.2暗挖施工一级风险源
暗挖通道上方存在多条管线,燃气、给水、污水以及雨水管线为一级风险源,,给水、污水和雨水管线的破坏对通道暗挖会造成很大的风险,给水、污水和雨水管线的自身渗漏或者由于沉降过大造成的管线开裂漏水会造成开挖断面形成流砂,造成路面塌陷,交通中断,直接影响城市交通及居民的生活。
2.5.3施工对策
针对以上的重难点分析,在暗挖施工过程中,残留滞水处理效果是直接影响开挖的风险,直接关系粉土及砂层结构的稳定,从而带来的管线和路面结构的稳定,所以达到良好的地下水处理效果和控制粉土及砂层的稳定是暗挖施工的关键,具体施工措施如下:
2.5.3.1通道上方的空洞普查
为了防止雨水、污水管线周围有渗漏和路面下方土体松散,要求具有空洞普查资质的单位对风道上方的土体进行空洞普查,对有空洞部位进行加固处理。
第3章施工部署
3.1项目部组织机构
为了保证本工程的工期、质量、环保、安全、服务实现承诺的目标,保证施工过程中的组织协调,我公司将成立由项目经理、项目总工、生产经理组成的领导小组,负责项目组织、机械配备、人力资源、材料资金、技术保障的总体协调,项目部组织机构如图3-1所示。
图3-1项目部组织机构
3.2施工范围
白石桥南站5A、5B出入口暗挖工程。
3.3施工步序划分
车站主体结构与出入口接驳处已施工完毕,出入口通道明挖由经测量定位后5B出口处开始施工;5B出入口通道施工结束后向两侧开挖5A、5B出入口连接通道;连接通道初支完成后,改移5A出入口处φ900污水管;5A出入口通道维护桩施工、基坑开挖、施做剩余暗挖段二衬。
5B出入口通道自起始至与连接通道相交处采用明挖法施工,其余部分为暗挖施工,其中人防处及4-4处采用CRD法施工,其余为CD法施工;5A、5B出入口连接通道采用台阶法施工;5A出入口通道为明挖施工。
各工法施工部位如图3-2、3-3、3-4所示。
初衬工法转换时,现临时封闭开挖断面,二衬结构施工时按初衬工法划分流水段。
图3-25A出入口通道各工法施工部分划分图
图3-35A、5B出入口连接通道各工法施工部分划分图
图3-45A出入口通道各工法施工部分划分图
3.4施工进度计划
3.4.1明挖5B出入口通道
2011年3月25日~2011年4月10日
3.4.2暗挖5B出入口通道
2011年4月11日~2011年5月20日
3.4.3暗挖5A、5B出入口连接通道
2011年5月10日~2011年6月28日
3.4.4明挖5A出入口通道
2011年6月29日~2011年7月25日
3.5施工现场部署
3.5.1现场平面布置
根据本工程所处位置要求,在北侧设置一个大门,供各类车辆及人员进出,水电沿基坑四周布设,基坑北侧设置办公用房,场地内部设置材料临时堆放区及设备临时停放区。
5A出入口施工场地仅布置半成品存放区及临时存土区,其余所需由北侧场地运送。
(如图3-5所示)
3.5.2施工临水、临电平面布置
3.5.2.1施工临时用水
(1)使用DN150mm镀锌管做上水干管可以满足用水量要求。
(2)消防用水:
在生产、生活区内布设DN150的水管,按每80m设一消火栓,消火栓的管径为DN75。
(3)临时用水:
地面生活用水将采用DN25支管供水。
3.5.2.2施工临时用电
业主可设1台630KVA变压器能够满足使用要求。
3.5.2.3白石桥南站施工用水布置
车站施工现场由一条DN150总供水管引至施工现场后,分别用DN150、DN80、DN25的供水管引至各用水区域。
供水管路及用水设施符合国家及北京市关于给水安装、使用、维修的有关规定。
3.5.2.4白石桥南站施工用电布置
施工现场临时用电按照国家及北京市对建筑行业临时用电的要求,采用三相五线制供电系统,设专用保护线及三级漏电保护开关。
在箱式变压器出口设总动力箱,施工现场设分动力箱,从各分动力箱用橡胶软电缆或通过移动式配电箱供给各负载。
为尽量避开施工面及降低成本,低压动力线、照明线路、生活用电等低压线路尽量沿墙采取架空方式铺设,高压动力线采取掩埋方式铺设。
图3-5现场布置平面图
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